1799年，約一百名為俄美貿易集團工作的阿留申獵人在阿拉斯加的佩里爾海峽食用在那裡採集的黑貽貝後僅兩小時內死亡。那些倖存下來的人是因為他們在絕望地吞食火藥、菸草和酒精來清除體內的毒素後嘔吐了。這是北美西海岸首次記錄到麻痺性貝類中毒的事件。
阿留申人死於某些藻類產生的天然毒素，這些毒素被困在貽貝的食物收集過濾器中。像貝類、一些有鰭魚和其他動物這樣的濾食性生物會濃縮這些藻類中存在的毒素。
物理和化學條件會導致藻類種群週期性地興衰。在海洋中種類繁多的浮游生物中，最有害的是少數幾種矽藻、甲藻和藍藻，它們統稱為有害藻類。例如，一些矽藻會產生軟骨藻酸，導致嘔吐、痙攣、頭痛甚至癲癇發作和記憶喪失；一些甲藻會產生石房蛤毒素，導致麻木、蹣跚和呼吸衰竭等症狀。
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當深層、富含營養的水在北美洲和南美洲西海岸等地區湧上來時，有毒藻華會自然發生。陸地徑流中的肥料和其他化學物質（提供如磷等營養物質）可以放大它們的影響。幾乎在所有地方，沿海水域中的藻華都在增加。
在2012年12月中旬，由於貽貝被麻痺性貝類毒素汙染，整個俄勒岡海岸都關閉了娛樂性貽貝捕撈。2002年，由於軟骨藻酸含量過高，華盛頓州禁止了整個季節的太平洋斧蛤捕撈。佛羅里達州海岸經常爆發有毒甲藻短凱倫藻，其毒素可以逃逸到空氣中並引起嚴重的呼吸窘迫。據美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）稱，僅在美國，此類事件每年就導致公共衛生費用和對漁業和旅遊業的經濟損失達8200萬美元。這些費用包括急診室就診和其他醫療費用、工作效率損失，以及如果海灘和運動或商業捕魚受到限制，到達當地企業的資金減少。
現在，科學家正在調查氣候變化是否會導致有毒藻華。隨著大氣中二氧化碳的增加，溫室氣體被吸收到海水中，使其酸性更強。最明顯的危險是，像蛤蜊和海螺這樣的海洋生物要麼無法構建其碳酸鈣外殼，要麼發現其外殼更難維持。海洋酸化條件可能導致有毒藻類變得更具破壞性和更豐富。相反，這些生物可能只是適應而不會變得更有毒；它們的數量甚至可能會減少。
當然，研究人員必須將海洋酸化評估為海洋環境中許多同時發生的壓力因素之一。科學家們並不完全瞭解這些藻類的生長速度、毒素產生和海洋條件之間的關係。已知某些物種會增加毒素的產生，以防禦捕食者，而另一些物種則會響應關鍵營養物質的供應不足。舊金山州立大學的微生物生態學家威廉·科奇蘭說，另一種可能性是，毒素只是矽藻或甲藻儲存過量營養物質（如碳或氮）的一種方式，而不是一種壓力反應。
為了瞭解營養限制和酸化如何相互作用，南加州大學大衛·哈欽斯實驗室的研究生艾弗裡·塔特斯培養了從南加州水域採集的矽藻偽菱形藻，該水域經常發生藻華。該物種會產生軟骨藻酸。
塔特斯和同事改變了溶解的二氧化碳量以及矽藻用來製造外殼的矽酸鹽的可用性。在最近的海洋酸化會議上的一次演講中，塔特斯報告說，二氧化碳越多，矽酸鹽越少，矽藻的毒素產量越高——在科學家預計到2100年海洋將達到的溶解二氧化碳水平下，毒素產量增加了一倍以上。哈欽斯實驗室早期的研究發現在磷限制和二氧化碳增加的情況下，相關物種的毒性增加了四倍。
然而，科奇蘭警告說，究竟是什麼觸發了有毒藻華是“一個價值百萬美元的問題”，尚未得到解答。他說，有時藻類“在生長良好時”會產生更多的毒素。
水溫也可能是一個因素。芬蘭環境研究所的研究員安克·克雷普在2012年1月的一項研究中報告說，在酸度增加和溫度升高的情況下，八種有毒甲藻亞歷山大藻的生長速度差異很大。每個細胞中的毒素量並不總是增加，但隨著溫度和酸度的升高，有毒化合物的組成始終會發生變化。
亞歷山大藻可以產生幾種有害的化學物質，克雷普研究中的總體趨勢是產生更多的石房蛤毒素——它是其武器庫中最有效的化合物。儘管這對於波羅的海和其他受這種甲藻困擾的地區來說可能是一個壞訊息，但克雷普也指出，大多數實驗室研究的持續時間較短，這限制了我們對有毒藻類在未來一個世紀內可能如何進化的瞭解。
此外，NOAA 研究員維拉·特雷納表示，儘管某些物種可能會變得更有毒，但人類和其他海鮮消費者面臨的淨風險可能不會增加。她說，如果危害更大的物種數量減少，“這有點毫無意義”。但她補充說，如果它們變得更有毒且數量更多，“你就面臨著雙重打擊。”
這些難題說明我們知之甚少。矽藻、甲藻和藍藻不同的遺傳傳承會影響它們的生存。除了溫度之外，其他物理因素（如可用光）甚至大規模的海洋-大氣相互作用（如厄爾尼諾-拉尼娜濤動）也會影響浮游生物的行為。
德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心的生物海洋學教授烏爾夫·裡貝塞爾說：“這項工作真的還處於早期階段。” 但可以公平地說，隨著藻類和其他微小的海洋物種解決新的生存問題，它們可能會迫使我們也這樣做。